2023年高考物理知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)與真題 重力、彈力

重力、彈力

-、真題精選（高考必備）

1.（2006?江蘇）關(guān)于重心，下列說(shuō)法中正確的（）

A.重心就是物體內(nèi)最重的一點(diǎn)

B.物體發(fā)生形變時(shí)，其重心位置一定不變

C.物體升高時(shí)，其重心在空中的位置一定不變

D.采用背越式跳高的運(yùn)動(dòng)員在越過(guò)橫桿時(shí)，其重心位置可能在橫桿之下

2.（2022?浙江1月）如圖所示，公園里有一仿制我國(guó)古代欹器的U形水桶，桶可繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，水管口持續(xù)有水

流出，過(guò)一段時(shí)間桶會(huì)翻轉(zhuǎn)一次，決定桶能否翻轉(zhuǎn)的主要因素是（）

A.水桶自身重力的大小

B.水管每秒出水量的大小

C.水流對(duì)桶撞擊力的大小

D.水桶與水整體的重心高低

3?（2016?江蘇?高考真題）一輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為8cm,在4N的拉力作用下伸長(zhǎng)了2cm,彈簧未超出彈性限度，則該

彈簧的勁度系數(shù)為（）

A.40m/NB.40N/m

C.200m/ND.200N/m

4.（2014?廣東?高考真題）如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說(shuō)

法正確的是（）

A.何處受到的支持力豎直向上B.N處受到的支持力豎直向上

C.M處受到的靜摩擦力沿MN方向D.N處受到的靜摩擦力沿水平方向

5?（2008?廣東?高考真題）探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，在彈性限度內(nèi)，懸掛15N重物時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為0.16m；

懸掛20N重物時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為0.18m,則彈簧的原長(zhǎng)L和勁度系統(tǒng)A分別為

A.Lg∣=0.02mk=500N/m

B.Lgt=O.IOmk=500N/m

C.Lκ=0.02mk=250N/m

D.Lte=0.10mk=250N/m

6.（2010,湖南?高考真題）一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F：的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為及；改用大小

為目的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為J，彈簧在拉伸或壓縮時(shí)均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為（）

A.——iB.—_;

?-<ιMh

C?→1D.日」&

?-??*?

7.（2017?全國(guó)?高考真題）一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80Cm的兩點(diǎn)上，彈性繩的原長(zhǎng)也

為80cm.將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為IoOCm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的

同一點(diǎn)，則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)椋◤椥岳K的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi)）（）

A.86cmB.92cmC.98cmD.104cm

8.（2004?全國(guó)）如圖，在光滑的水平桌面上有兩個(gè)質(zhì)量相等的物塊，中間用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連。圖中外

力F大于外力f,在兩物塊一起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（設(shè)彈簧不振動(dòng)），彈簧的伸長(zhǎng)量為（）

f*AF

A.∑≤B.I≤C.∑≤D.∑≤

2kkk2k

9.（2004?全國(guó)卷H）如圖所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，他們的右端受到大小皆為F的拉力作用,

而左端的情況各不相同：①中彈簧的左端固定在墻上，②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用，③中的彈簧

的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)，④中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng).若認(rèn)

為彈簧的質(zhì)量都為零，以11、12、13、14依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量.則有（）

Φ②

FF

f------zWW?Λ∕?ΛΛ∕V-------?

③④

√JhM∕WVW√√

A.12>1JB.∣4>lιC.Iι>13D.12=14

10.（2002?全國(guó)）圖中，彈簧1的一端固定在M點(diǎn)，另一端固定在滑輪的輪軸O上，彈簧2的一端固定在N點(diǎn),

另一端連接一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，細(xì)線跨過(guò)滑輪，用大小為F的力沿水平向右拉細(xì)線的P端。已知彈簧、細(xì)線

和滑輪的質(zhì)量均可不計(jì)，彈簧、細(xì)線均相互平行，如圖所示，已知兩個(gè)彈簧的勁度系數(shù)都為匕若緩慢地將拉力

增大到2F,則細(xì)線P端將水平向右移動(dòng)一段距離，其長(zhǎng)度為（）

kkkk

11.（2001?天津、山西）如圖所示，在一粗糙水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為mi和m2的木塊1和2,中間用一原長(zhǎng)為

L,勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來(lái)，木塊與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2,當(dāng)兩

木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩木塊之間的距離是（）

A.L+-^mιgB.L+J^-（mι+m2）g

kk

C.L+匹m2gD.L+&（叫.畛）g

kkm?÷m2

12.（2001?北京、內(nèi)蒙古、安徽）如圖所示，兩根相同的輕彈簧Si、S2,勁度系數(shù)皆為K=4Xl（）2N∕m°懸掛的重

物的質(zhì)量分別為mi=2Kg、m2=4Kg.取g=10m∕s2,則平衡時(shí)彈簧Si、S2的伸長(zhǎng)量分別為（）

加2

A.5cm>IOcmB.10cm、5cmC.15cm、IOcmD.10cm、15cm

二、強(qiáng)基訓(xùn)練（高手成長(zhǎng)基地）

1.（2020?江西?贛州市贛縣第三中學(xué)高一階段練習(xí)）將一彈性繩對(duì)折，相當(dāng)于將此彈性繩剪成相同長(zhǎng)度的兩段繩，

每段繩在相同的外力作用下，其伸長(zhǎng)量為原來(lái)的一半。現(xiàn)有一根原長(zhǎng)20Cm的彈性細(xì)繩，其外力尸與伸長(zhǎng)量X的關(guān)

系如圖所示，將此細(xì)繩對(duì)折，其兩端點(diǎn)固定于天花板同一位置，并在對(duì)折點(diǎn)處豎直懸系一物體，然后再緩慢放手,

平衡后發(fā)現(xiàn)物體下降了2cm,則該物體所受重力約為（）

A.0.8NB.1.6NC.3.2ND.6.4N

2.（2022?廣東?高三專題練習(xí)）（多選）粗糙水平面上。、b、c、4四個(gè)相同小物塊用四根完全相同的輕彈簧連接，

正好組成一個(gè)等腰梯形，系統(tǒng)靜止。外之間、"C之間以及切之間的彈簧長(zhǎng)度相同且等于以之間彈簧長(zhǎng)度的一半。

必之間彈簧彈力大小為"之間彈簧彈力大小的一半。若。受到的摩擦力大小為則（）

b

A.M之間的彈簧一定是壓縮的B.b受到的摩擦力大小為了

C.C受到的摩擦力大小為石/D.d受到的摩擦力大小為2/

3.（2021?全國(guó)?高一專題練習(xí)）四塊完全相同的質(zhì)量均勻分布的木塊，各長(zhǎng)1m,疊放在一起伸出桌邊外，要求各木

塊盡量往外伸，且最下面的木塊不離開桌面，如圖所示.那么最上面的木塊的右邊緣離桌邊緣的距離是多少？（結(jié)

果保留兩位小數(shù)）

4.（2019?江蘇?高一階段練習(xí)）（1）一根輕質(zhì)均勻彈簧，若下端掛重量為G的重物，其伸長(zhǎng)量為X,將其截去

則剩余彈簧下端掛重量為2G的重物，其伸長(zhǎng)量為多少？

（2）a、6兩個(gè)輕質(zhì)彈簧，下端分別掛重量為G的重物時(shí)，a、b伸長(zhǎng)量分別為制、X2?，F(xiàn)用細(xì)線通過(guò)輕質(zhì)光滑滑輪

將b連接，如圖所示，若在滑輪上掛一重量為G的重物，平衡時(shí)滑輪下降的距離為多少？

C

亡IG

5.（2021?山東?鄴城縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期中）如圖所示，A、B、C三個(gè)物體的質(zhì)量是〃Μ=加，C=2，"，A、B兩物體

通過(guò)繩子繞過(guò)定滑輪相連，氏C用勁度系數(shù)卷的輕彈簧相連，勁度系數(shù)為《的輕彈簧一端固定在天花板上，另一

端與滑輪相連。開始時(shí)，48兩物體均靜止且在同一水平面上，不計(jì)滑輪、繩子、彈簧的重力和一切摩擦。

（1）求此時(shí)兩彈簧的形變量；

（2）若用豎直向下的拉力緩慢拉動(dòng)A物體，在拉動(dòng)過(guò)程中，彈簧以及與A、8相連的繩子始終豎直，到C物體剛

要離開地面（A尚未落地，B沒(méi)有與滑輪相碰），求：

①C剛要離地時(shí)豎直向下的拉力產(chǎn)的大?。簑???聚2

②C剛要離地時(shí)滑輪下降的距離；A

③C剛要離地時(shí)A、B兩物體的高度差。

囚叵I

??????W?v

6.（2021?全國(guó)?高一專題練習(xí)）如圖所示，彈簧一端與一小物體相連，另一端懸掛于天花板上的。點(diǎn)，小物體置于

光滑水平面上的A點(diǎn)，0、A在同一豎直線上且相距12cm,彈簧恰好處于原長(zhǎng)?，F(xiàn)對(duì)物體施加水平向右緩慢增大的

拉力F,當(dāng)B=9N時(shí)物體處于與A相距9cm的B點(diǎn)；繼續(xù)緩慢增大拉力，當(dāng)物體處于與8相距7cm的C點(diǎn)時(shí)，小

物體對(duì)水平地面的壓力恰好為零。不計(jì)彈簧重力，g=10m∕s2,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。求：

⑴彈簧的勁度系數(shù)公

⑵小物體的質(zhì)量〃

〃/〃〃//〃/

三、參考答案及解析

（一）真題部分

1.【解析】A、重心在效果上可以看作物體各部分所受重力的集中點(diǎn)。不是最重的點(diǎn)，故A錯(cuò)誤。

B、物體發(fā)生形變時(shí)，物體的形狀發(fā)生改變，所以其重心位置可能改變，故B錯(cuò)誤。

C、重心的位置與物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和位置無(wú)關(guān)，與兩個(gè)因素有關(guān)：物體的形狀和物體內(nèi)質(zhì)量分布。物體在升

高時(shí)，如果形狀沒(méi)有發(fā)生變化，其重心相對(duì)位置就不變，如果形狀發(fā)生變化，其重心相對(duì)位置就發(fā)生了變化，例

如，運(yùn)動(dòng)員背越式跳高時(shí)，過(guò)桿時(shí)，重心就會(huì)低于桿，故C錯(cuò)誤。

D、采用背越式跳高的運(yùn)動(dòng)員在越過(guò)橫桿時(shí)，其重心位置可能在橫桿之下，故D正確。

故選：D。

2.D

【解析】水管口持續(xù)有水流出而過(guò)-一段時(shí)間桶會(huì)翻轉(zhuǎn)一次，說(shuō)明主要原因是裝的水到一定量之后，導(dǎo)致水桶與水整

體的重心往上移動(dòng)，豎直向下的重力作用線偏離中心轉(zhuǎn)軸，導(dǎo)致水桶不能穩(wěn)定平衡，發(fā)生翻轉(zhuǎn)，故選D。

3.D

【解析】由題意知，彈簧的彈力為4N時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)2cm,根據(jù)胡克定律F=kx,代入數(shù)據(jù)可得彈簧的勁度系數(shù)k="200"

N∕m,所以A、B、C錯(cuò)誤；D正確.

4.A

【解析】A.M處受到的支持力的方向與地面垂直向上，即豎直向上，故A正確；

B.N處受到的支持力的方向與原木P垂直向上，不是豎直向上，故B錯(cuò)誤；

C.原木相對(duì)于地有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則在M處受到的摩擦力沿地面向右，故C錯(cuò)誤；

D.因原木P有沿原木向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以N處受到的摩擦力沿MN方向，故D錯(cuò)誤。

故選A?

5.D

【解析】根據(jù)胡克定律可得A?二7"°I'\設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為/°，則有

ArOjg-OJ6

解得4=0.10m,故選項(xiàng)D正確.

6.A

【解析】分別以兩次作用為研究對(duì)象，彈簧彈力為F=kx,X為彈簧的形變量，所以由胡克定律可知:

k=FI=/”,k—萬(wàn)十一故A項(xiàng)正確

I0-Iih-ι04TI

7.B

【解析】設(shè)彈性繩的勁度系數(shù)為2,左、右兩半段繩的伸長(zhǎng)量

IOOcm-80cmS

△aγL=------------------=1Ocm

2

由共點(diǎn)力的平衡條件可知，鉤碼的重力

G=2ML710°2+802=l≡L

100

將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上同一點(diǎn)時(shí)，鉤碼的重力

G=2kAL'

解得

ΔL'=0.6ΔL=6cm

則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)?/p>

80cm+2ΔΔ'=92cm

故選Bo

8.【解析】對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，a="。

2m

隔離對(duì)A分析，有FF-F弗=ma,解得彈簧彈力：F彈=等。

根據(jù)胡克定律得，彈簧的伸長(zhǎng)量X=E曼=E≤.故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。故選：A。

k2k

9?【解析】①?gòu)椈梢欢斯潭ㄒ欢擞昧拉和兩端都用力F拉相同，故彈簧的彈力為F,彈簧的伸長(zhǎng)量為Il=E

k

②由①的分析可知12=1I=E

k

③物體在光滑的水平面上加速運(yùn)動(dòng)，由于彈簧是輕彈簧質(zhì)量忽略不計(jì)，故彈簧所受合力為0,即物體對(duì)彈簧的拉

力等于F,故彈簧的伸長(zhǎng)量13=11。

④物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的加速度雖然變小，但輕彈簧兩端拉力相同，故物體對(duì)彈簧的拉力仍等于

F.所以14=13=12=Il=E

k

故只有D正確。故選：D。

10.【解析】初態(tài)時(shí)，彈簧1的伸長(zhǎng)量為Xl=空，彈簧2的仲長(zhǎng)量為X2=E。

kk

z

末態(tài)時(shí)，彈簧1的伸長(zhǎng)量為xι'=9，彈簧2的伸長(zhǎng)量為x2=空

kk

由幾何關(guān)系知，滑輪向右移動(dòng)的距離為Sι=xι'-Xl=空

k

假設(shè)滑輪不移動(dòng)，則P點(diǎn)向右移動(dòng)的距離為S2=X2'-X2=E。

k

所以P端將水平向右移動(dòng)距離為S=2S1+S2=更。故選：Do

k

11.【解析】對(duì)木塊1研究。木塊1受到重力、彈簧的拉力、地面的支持力和摩擦力。

根據(jù)平衡條件彈簧的彈力F=μmιg

又由胡克定律得到彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度X=E=FlnIg

kk

所以兩木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩木塊之間的距離是S=L+x=L+-tLmIg。

k

故選：Ao

12.【解析】m2受重力、彈簧的拉力而處于平衡狀態(tài)，其拉力F2=kS2;

由共點(diǎn)力的平衡條件可知，kS2=m2g;

解得：S2=上三=—————m=10cm;

k4×IO2

同理對(duì)整體有：kSι=(m1÷m2)g

解得：Sl=—————m=15cm;故選：Co

4×IO2

（二）強(qiáng)基部分

1.C

【解析】根據(jù)題意將一彈性繩對(duì)折，相當(dāng)于將此彈性繩剪成相同長(zhǎng)度的兩段繩，每段繩在相同的外力作用下，伸長(zhǎng)

量變?yōu)樵瓉?lái)的一半，根據(jù)胡克定律尸二質(zhì)可知?jiǎng)哦认禂?shù)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍。根據(jù)圖像可知彈性細(xì)繩的勁度系數(shù)

ΔF4

k==—N/cm=0.4N∕cm

ΔΛ10

則對(duì)折后，勁度系數(shù)變?yōu)?/p>

2A=0.8N/Cm

所以物體的重力為

G=2fcc+2fcc=0.8×2N+0.8×2N=3.2N

ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。

2.ABC

【解析】A.設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為％,她之間彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則Cd之間彈簧長(zhǎng)度為23因?yàn)?之間彈簧彈力大小為

Cd之間彈簧彈力大小的一半，所以有

2k?L-Q=k?2L-Q

即有

L<LQ<2L

曲之間、0c之間以及α/之間的彈簧一定是壓縮的，選項(xiàng)A正確；

B.由對(duì)稱性可知b受到的摩擦力和“受到的摩擦力大小相同，等于/,選項(xiàng)B正確；

CD.對(duì)。進(jìn)行受力分析可知其所受摩擦力大小等于曲間彈簧和aC間彈簧的合力大小，由于丹之間、αc之間的彈簧

長(zhǎng)度相同且都是壓縮的,所以兩個(gè)彈簧對(duì)。的彈力大小相等,又因夾角為120。,所以兩個(gè)彈簧對(duì)。的彈力大小都為了。

〃受到兩個(gè)彈簧的彈力，大小分別為F、2/,夾角為120。，由平行四邊形定則與幾何知識(shí)可知二者的合力等于6/,

由三力平衡條件可知d受到的摩擦力大小為同理C受到的摩擦力大小也為Gf,選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選

ABCo

3.1.04m

【解析】由于質(zhì)量均勻分布的木塊的重心在它的幾何中心，所以最上接下來(lái)把上面兩塊作為一塊伸出最遠(yuǎn)的情況是

它的重心正好在下面一塊的右邊緣上，接下來(lái)把上面兩塊作為一個(gè)整體，同理，第二塊（從上往下數(shù)，下同）的最

大出量是gm,第三塊、第四塊伸出的最大量分別是Lm和2m,從面可知最上面的木塊右邊緣離桌邊緣的距離是

468

d+,+L+l)m=1.04m.

2468

x+x

4.(1)1.8x；(2)l2

4

【解析】（1）將其截去而，剩余部分的勁度系數(shù)為

,GIOG

卜=二—=---

-9---Λγ9x

10

則剩余彈簧下端掛重量為2G的重物，其伸長(zhǎng)量為

2G

X=——=I1.QoX

k

（2）兩根彈簧所受的拉力都為g；所以。的伸長(zhǎng)量為W；b的伸長(zhǎng)量為名；平衡時(shí)滑輪下降的距離為必伸長(zhǎng)量

222

的一半

5.⑴等，詈；⑵①3岫②磬③等

∕v∣M2?*∣/v2

【解析】（1）對(duì)A做受力分析可知，繩子上的拉力大小等于A的重力大小，則滑輪受到向下的拉力為

Fι=2mg

由胡克定律可得

χJ_2〃際

*hK

對(duì)B做受力分析有

F2=2mg-mg=mg

由胡克定律可得

2=巡

（2）①C剛要離開地面時(shí)對(duì)A做受力分析可得

,n

F=÷C一?

②C剛要離地時(shí)繩子的拉力為

F技=mB*nc=4mg

由胡克定律可得

，二2%8年

'&k、

則C剛要離地時(shí)滑輪下降的距離為

λ，6mg

?x=x-X1=------

③C剛要離地時(shí)勁度系數(shù)為七的彈簧彈力為

F；=MCg=2mg

則由胡克定律可得

F；_2mg

k2k2

則B上升高度為

,，3mg

lh=x2+X2=-；-

K2

則C剛要離地時(shí)A、8兩物體的高度差為

6.(l)500N∕m:(2)2.4kg

【解析】⑴在B位置時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可得彈簧長(zhǎng)度

2222

Ll=√OA+AB=√12+9cm=15cm

彈簧與水平面的夾角為4,則由幾何關(guān)系有

9

cosθ=—=0.6

1l15

設(shè)物體在B點(diǎn)時(shí)。彈簧的拉力為后…對(duì)小物體受力分析，有

ErIcosθ[=H

解得

P9

E=—?-=—N=15N

nCOSa06

彈簧的勁度系數(shù)

?=-^-=500N∕m

AL1

(2)設(shè)物體在C點(diǎn)時(shí)。彈簧的拉力為42,彈簧與水平面的夾角為4

由幾何關(guān)系可得

2222

L2=y∕θA+AC=√I2+I6cm=20cm

彈簧的彈力

Er2=k(L2-Ln)=40N

則

12

sin?=——=0.6